數(shù)字水印基本原理

1、3、數(shù)字水印基本原理,,信息隱藏與數(shù)字水印的關(guān)系,數(shù)字水印是廣義信息隱藏的一個分支實現(xiàn)數(shù)字版權(quán)管理（DRM）,數(shù)字水印的提出,水印存在于紙張、紙幣中，用于標(biāo)識真?zhèn)螖?shù)字水印對數(shù)字產(chǎn)品標(biāo)識真?zhèn)螖?shù)字圖書館、網(wǎng)絡(luò)音頻和視頻、數(shù)字地圖等,數(shù)字水印的定義,數(shù)字水印是永久鑲嵌在其他數(shù)據(jù)（宿主數(shù)據(jù)）中具有可鑒別性的數(shù)字信號或模式，并且不影響宿主數(shù)據(jù)的可用性,數(shù)字水印的特點,安全性數(shù)字水印難以被發(fā)現(xiàn)、擦除、篡改或偽造，同時，要有較低的虛警率

2、可證明性數(shù)字水印應(yīng)能為宿主數(shù)據(jù)的產(chǎn)品歸屬問題提供完全和可靠的證據(jù),數(shù)字水印的特點,不可感知性從感觀上和統(tǒng)計上都不可感知穩(wěn)健性數(shù)字水印應(yīng)該難以被擦除，任何試圖完全破壞水印的努力將對載體的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重破壞好的水印算法應(yīng)該對信號處理、幾何變形、惡意攻擊等具有穩(wěn)健性脆弱性（完全脆弱性，半脆弱性）,數(shù)字水印三要素,水印本身的結(jié)構(gòu)版權(quán)所有者、合法使用者等具體信息偽隨機序列圖標(biāo) 水印嵌入算法水印檢測算法,數(shù)字水印加載和檢測流程,

3、水印加載模型,設(shè) I 為數(shù)字圖象，W 為水印信號，K 為密鑰，處理后的水印為水印嵌入過程：設(shè)水印嵌入函數(shù) E ，原始圖象 I 和水印 ，嵌入水印后的圖象為,水印提取模型,水印提取過程：設(shè)水印提取函數(shù) D ，水印提取的兩種形式：提取原始水印：如文字、徽標(biāo)0-1判決：判定水印存在與否,數(shù)字水印的分類,從載體上分類從外觀上分類從加載方式上分類從檢測方法上分類從水印特性上分類從使用目的上分類,從載體上分類,圖像水印圖像

4、是使用最多的一種多媒體數(shù)據(jù)，也是經(jīng)常引起版權(quán)糾紛的一類載體 彩色/灰度圖像，卡通，設(shè)計圖，二值圖像（徽標(biāo)、文字），等視頻水印保護(hù)視頻產(chǎn)品和節(jié)目制作者的合法利益 音頻水印保護(hù)MP3、CD、廣播電臺的節(jié)目內(nèi)容等,從載體上分類,軟件水印是鑲嵌在軟件中的一些模塊或數(shù)據(jù)，通過它們證明該軟件的版權(quán)所有者和合法使用者等信息 軟件水印分為靜態(tài)水印和動態(tài)水印兩類靜態(tài)水?。翰灰蕾囉谲浖倪\行狀態(tài)，可以在軟件編制時或編制完成后被直接加入動態(tài)

5、水?。阂蕾囉谲浖倪\行狀態(tài)，通常時在一類特殊的輸入下才會產(chǎn)生，水印的驗證也是在特定的時機下才能完成 文檔水印確定文檔數(shù)據(jù)的所有者,從外觀上分類,可見水?。刹煊X水?。┤珉娨暪?jié)目上的半透明標(biāo)識，其目的在于明確標(biāo)識版權(quán)，防止非法的使用，雖然降低了資料的商業(yè)價值，卻無損于所有者的使用 不可見水?。ú豢刹煊X水?。┧≡谝曈X上不可見，目的是為了將來起訴非法使用者。不可見水印往往用在商業(yè)用的高質(zhì)量圖象上，而且往往配合數(shù)據(jù)解密技術(shù)一同使用

6、,從加載方式上分類,空間域水印LSB方法拼湊方法文檔結(jié)構(gòu)微調(diào)方法 變換域水印DCT變換，小波變換，傅立葉變換，F(xiàn)ourier-Mellin變換或其它變換,從檢測方法上分類,私有水印和公開水印私有水印（非盲水?。核z測時需要原始載體公開水印（盲水?。核z測時無需原始載體私鑰水印和公鑰水印私鑰水印：水印加載和檢測使用同一密鑰 公鑰水?。核〖虞d和檢測使用不同的密鑰（同密碼學(xué)中的公鑰密碼）,從水印特性上分類,健壯性

7、數(shù)字水印要求水印能夠經(jīng)受各種常用的操作，包括無意的或惡意的處理只要載體信號沒有被破壞到不可使用的程度，都應(yīng)該能夠檢測出水印信息 脆弱性數(shù)字水?。ㄍ耆嗳跣?半脆弱性）要求水印對載體的變化很敏感，根據(jù)水印的狀態(tài)來判斷數(shù)據(jù)是否被篡改過特點：載體數(shù)據(jù)經(jīng)過很微小的處理后，水印就會被改變或毀掉主要用于完整性保護(hù)與穩(wěn)健性水印的要求相反,從使用目的上分類,版權(quán)標(biāo)識水印基于數(shù)據(jù)源的水印水印信息標(biāo)識作者、所有者、發(fā)行者、使用者等，并攜帶

8、有版權(quán)保護(hù)信息和認(rèn)證信息，用于發(fā)生版權(quán)糾紛時的版權(quán)認(rèn)證，還可用于隱藏標(biāo)識、防拷貝 數(shù)字指紋水印基于數(shù)據(jù)目的的水印包含關(guān)于本件產(chǎn)品的版權(quán)信息，以及購買者的個人信息，可以用于防止數(shù)字產(chǎn)品的非法拷貝和非法傳播,數(shù)字水印的性能評價,不可感知性對載體的破壞程度主觀評價客觀評價水印容量、可感知性、健壯性三者之間的平衡,ITU-R Rec.500圖像質(zhì)量度量,客觀失真度量,客觀失真度量,客觀失真度量,,數(shù)字水印的應(yīng)用,版權(quán)保護(hù)、數(shù)字

9、指紋、認(rèn)證和完整性校驗、內(nèi)容標(biāo)識和隱藏標(biāo)識、使用控制、內(nèi)容保護(hù)、安全不可見通信等,數(shù)字水印的應(yīng)用,版權(quán)保護(hù)：表明對數(shù)字產(chǎn)品的所有權(quán) 數(shù)字指紋：用于防止數(shù)字產(chǎn)品被非法復(fù)制和散發(fā)認(rèn)證和完整性校驗：驗證數(shù)字內(nèi)容未被修改或假冒 內(nèi)容標(biāo)識和隱藏標(biāo)識：多媒體內(nèi)容檢索使用控制：控制復(fù)制次數(shù) 內(nèi)容保護(hù)：保護(hù)內(nèi)容不被濫用,數(shù)字水印的研究方向,理論數(shù)字水印模型、隱藏容量、抗攻擊性能等算法研究具有更高性能的水印算法標(biāo)準(zhǔn)真正起到數(shù)字版權(quán)管